基于多傳感器的人體生理狀態(tài)判別技術(shù)的研究.pdf

1、近些年來，隨著生物傳感器技術(shù)和可穿戴技術(shù)迅速的發(fā)展，越來越多用于監(jiān)測人的生命健康活動的可穿戴產(chǎn)品正不斷進(jìn)入人們的生活。在可穿戴設(shè)備上采集和記錄人體生理健康數(shù)據(jù)，如脈搏、呼吸、體溫等，已經(jīng)變得現(xiàn)實(shí)可行。然而，在連續(xù)長時間范圍內(nèi)的人體的生理信號數(shù)據(jù)量過大，不利于用戶分析、觀察和提取有價值信息。因此，論文研究的目的就是實(shí)現(xiàn)一種從連續(xù)而大量的人體生理數(shù)據(jù)中提取出簡潔而有效的關(guān)于人體生理狀態(tài)變化信息的判別技術(shù)。
　　利用此技術(shù)可以將人體的生

2、理狀態(tài)分為兩類，一類是普通狀態(tài)，即人體處于靜息下的狀態(tài);另一類是事件狀態(tài)，即人體經(jīng)歷活動、外力刺激或情緒變化等狀態(tài)。該方法利用脈搏、呼吸、體溫三種信號的各自判別機(jī)制對人體在相同時間內(nèi)的生理狀態(tài)進(jìn)行二分類判別，并將分類結(jié)果以可視化等級分布圖的形式回饋給用戶，用戶可以根據(jù)自身狀態(tài)等級的高低對相應(yīng)時間內(nèi)的生理數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性關(guān)注。
　　論文對呼吸信號和體溫信號采用的是設(shè)置閾值的方式，通過判斷從呼吸波中提取出的呼吸頻率和體溫傳感器采集到的人

3、體體溫的溫度是否超過正常的閾值范圍來將人體的生理狀態(tài)進(jìn)行二分類判別。而對于脈搏信號，采用基于離散小波變換的方法來去除掉信號中摻雜的高頻噪聲和基線漂移，從脈搏波的時域中提取周期和主波高度這兩個參數(shù)作為支持向量機(jī)(SVM)的輸入特征向量，通過有監(jiān)督學(xué)習(xí)的訓(xùn)練方法來構(gòu)建二分類模型，從脈搏的角度分類出人的生理狀態(tài)是處于普通狀態(tài)還是事件狀態(tài)。本文通過運(yùn)動、睡眠、喝酒三組實(shí)驗(yàn)，對SVM的分類性能進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析和評價，驗(yàn)證了SVM對人體生理狀態(tài)判別具